package com.guet.DataStructures.linkedlist;

/**
 * @author MicahYin
 * @date 2020/11/9 16:50
 * 利用环形链表，解决约瑟夫问题
 */
public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);
        circleSingleLinkedList.showBoy();
        System.out.println("--------------------");
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}

/**
 * 创建一个环形的单链表
 */
class CircleSingleLinkedList{
    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first=null;

    /**
     * 添加小孩节点，构建成一个环形的链表
     * @param nums 小孩的个数，即节点的个数
     */
    public void addBoy(int nums){
        //nums 做数据检验
        if (nums<1){
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        Boy curBoy=null;//辅助构建环形链表
        for (int i=1;i<=nums;i++){
            //根据编号，创建小孩节点
            Boy boy=new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if (i==1){
                first = boy;
                first.setNext(first);//构成环
                curBoy = first;//curBoy指向第一个小孩
            }else {
                curBoy.setNext(boy);
                boy.setNext(first);
                curBoy=boy;
            }
        }
    }

    /**
     * 将环形链表打印到控制台
     */
    public void showBoy(){
        //判断链表是否为空
        if (first==null){
            System.out.println("没有任何小孩~~");
            return;
        }
        //因为first不能动，所以依然使用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true){
            System.out.printf("小孩的编号 %d\n",curBoy.getNo());
            if (curBoy.getNext()==first){
                //说明遍历完成，跳出while
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//curBoy后移
        }
    }

    /**
     * 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
     * @param startNo 表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum 表示数几下
     * @param nums 表示最初有多少小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums){
        //对数据进行校验
        if(first==null||startNo<1||startNo>nums){
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入...");
            return;
        }
        //创建一个辅助指针，帮助完成小孩出圈
        Boy helper=first;
        //创建一个辅助指针(变量)helper，事先应该指向环形链表的最后这个节点
        while (true){
            if (helper.getNext()==first){
                break;
            }
            helper=helper.getNext();
        }
        //小孩报数前，先让first和helper移动k-1次,
        //即移动到开始计数的位置
        for (int j=0;j<startNo-1;j++){
            first=first.getNext();
            helper=helper.getNext();
        }
        while (true){
            if (helper==first){
                //说明helper指向最后小孩节点
                System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d\n",first.getNo());
                break;
            }
            //小孩报数向前，先让first和helper移动k-1次
            for (int j=0;j<countNum-1;j++){
                first=first.getNext();
                helper=helper.getNext();
            }
            //这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈\n",first.getNo());
            //将first小孩节点出圈
            first=first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
    }
}

/**
 * 创建节点
 */
class Boy{
    private int no;
    private Boy next;
    public Boy(int no){
        this.no=no;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}